[实用新型]节能电弧焊机

说明书

本实用新型属于节能技术领域。

该焊机是系列节能电弧焊机。它们可以设计成各种容量的交流电弧焊机BXJ7系列及直流电弧焊机ZXJ7系列，焊机可采用单相供电，大容量直流焊机可设计成三相供电。它适用于各种手工电弧焊接及各种自动电弧焊接。使用条件为海拨不超过1000米；冷却空气允许温度为40℃；无有害气体污染；50周波；220伏、380伏单相或三相交流电。

目前生产的电弧焊机，从结构原理来分约有两种类型：一种为电磁结构型如BX系列等交流弧焊机；一种为电子结构型如ZX系列等可控硅直流弧焊机。前者空载电流大、效率低、功率因数低、电能损耗大而且体积大、重量重。后者虽然上述指标都有提高，但还不能令人满意，而且结构复杂，制造成本高，维修费用高，运行可靠性差。近些年来国外利用高技术（如大容量晶体管等）试制成功的电弧焊机，虽然技术性能指标都很先进，但造价昂贵、工艺难度大、不能普及推广、不适用。

鉴于上述现有焊机存在的问题，本发明的目的在于利用电磁与电子的实用构件研试出一种节能电弧焊机。关键是研试成功了“感抗动态调节装置”及起弧装置。

一、结构及特点：它主要由变压器、“感抗动态调节装置”起弧装置及稳流焊接控制装置等组成。

1、变压器：变压器TM（见图1）的作用是为焊弧提供所需电压及适宜的焊接电流。由于焊机的输出特性由“感抗动态调节装置”作闭环调节，所以该变压器的漏抗值较小（U_K＝4～6％），具有较硬的输出特性。它有两个绕组，其初级绕组TM1和“感抗动态调节装置”串接在电源回路，其次级绕组（TM2）电压稍高于弧柱电压。（见图2）。

2、“感抗动态调节装置”由一个双绕组电抗器和控制装置组成。（见图2）

（1）双绕组电抗器的工作绕组L1与变压器的一次绕组TM1串接在电源回路；其控制绕组L2和可控硅V1－2相联结。

（2）控制装置由下列各组件组成：采样电流信号组件SI，由电流互感器TA电阻器R1、R22，电容器C2，整流桥VC1、VC2，稳压管W2组成；可调基准信号组件SC，由电阻器R5－11、稳压管W1、电容器C1和晶体管V4组成；电压比较器组件VD由电阻器R13－18、晶体管V5－6组成；可控硅移相放大组件AD由晶体管VC4－15、V1－2、V8－14，电阻器R23－33、电容器C3－7、稳压管W4－5组成（见图1及图2）。上述各组件还可由集成元件代用。

3、起弧装置：由双绕组电抗器的控制绕组L2和电容器C组成（见图1）。

4、稳流控制装置：由电流负反馈信号SIFB构成（见图1）它由电阻器R2－4、R19－21及晶体管V7组成（见图2）。

对于ZXJ7系列直流电弧焊机（见图3）其主回路由控制开关FU、三相双绕组电抗器L、三相变压器TM及整流二极管V1、双向可控硅V2组成；其控制装置就是把上述单相交流控制装置改成三相的即可；其起弧装置由三相双绕组电抗器和整流管V3组成。

二、工作原理：（见图2）

1、起弧原理：空载时可控硅V1－2处于阻断状态，控制绕组L2的开路电压为70V，通过限流电容器C和变压器的次级绕组同极性并接在一起，可为正常焊接前的起弧，提供70伏×5A的功率。当可控硅V1－2按照已经调节好的基准信号导通后，控制绕组L2内将有较大的电流通过（这个电流的大小取决于可控硅导通角的大小）即减小了L1的电抗值，使变压器获得较高电压，为焊接提供了较大的焊接功率。这样就由起弧过渡到焊接过程。

2、焊接电流调节原理：（见图2）从电流互感器TA取来电流信号，经VC1整流，R6、R7组成的分压器把信号的一部分送给V4，只要起弧焊接在变压器一次侧有电流通过V4即饱和导通。调节电阻器R10使V8得到0－6伏的移相触发信号电压，通过V11、V12两个单结晶体管，在两个不同半波内产生移相脉冲，再通过V13、C6、VC8、VC9、VC12及T2（V14、C7、VC10、VC11、VC13）及T3组成的脉冲放大环节使V1（V2）可控硅触发。可控硅导通角度的大小即改变了电抗值，不同的阻抗值就限制了不同的焊接电流。